CONTAMINACIÓN DEL AGUA

Hoy voy a hablar de la contaminación del agua desde el punto de vista del que tiene que diseñar un sistema de depuración de aguas. Este enfoque es el que doy en los cursos que he impartido y sirve para hacer una primera relación CONTAMINACIÓN-DEPURACIÓN.

Más adelante podemos hablar sobre tipos de contaminantes en concreto, sus efectos y su evolución en el medio ambiente, en el agua, etc.

Empezaremos diciendo que el agua tiene la propiedad o particularidad de que admite o puede contener distintas sustancias y de diferentes maneras.

Puede contener sustancias que sean solubles en agua y otras que no lo sean, pero que permanecen en el agua por distintos mecanismos. También pueden vivir seres microscópicos, como algas, bacterias virus, protozoos, animales, etc.

Tanto las sustancias que se disuelven como las que no, las podemos encontrar en el agua o agua residual (a.r.), pero al cambiar las condiciones del agua y debido a procesos químicos, físicos y biológicos, las sustancias pueden ser precipitadas, sedimentadas, ser asimiladas por microorganismos vivos, ser adsorbidas, etc…

Esto mismo que ocurre en la naturaleza es lo que utilizamos para realizar la depuración de aguas, pero potenciando unas acciones o dirigiendo y secuenciando  los procesos para poder realizarlo más rápido y eficientemente. Ni que decir tiene que esto implica un coste energético y económico importante.

Pero volviendo a las sustancias que se pueden incluir de forma natural o artificial en el agua, y desde el punto de vista del diseñador del sistema de depuración, en una primera aproximación podemos dividir los contaminantes del agua en 6 grupos, que posteriormente iremos analizando más detenidamente.

Los grupos en que agruparemos los contaminantes son los siguientes:

1.- Materiales groseros.

2.- Sustancias químicas disueltas: sales, metales, líquidos, moléculas orgánicas e inorgánicas, gases, etc.

3.- Coloides.

4.- Sólidos en suspensión: inertes, degradables, etc.

5.- Líquidos inmiscibles.

6.- Microorganismos: bacterias, algas, protozoos, virus.

Esta forma de asociación de los componentes del agua tiene una finalidad didáctica porque facilita una visión de las operaciones de depuración que se pueden realizar.

La proporción de sustancias que están en el agua dependerá de muchos factores como la misma composición del agua receptora, aire, suelo, ecosistemas que atraviese, la época del año, la climatología, etc.

Del mismo modo, la proporción y naturaleza de los contaminantes del agua residual, evidentemente dependerá de los procesos que tiene lugar y dan origen al vertido, hora del día, composición y características del agua, etc.

A continuación describo de forma general la naturaleza de los componentes del agua con algunos ejemplos:

1.- MATERIALES GROSEROS: Son sustancias de gran tamaño (mayor de 1 mm) que no se disuelven normalmente en agua o tardan mucho tiempo en hacerlo. Suelen ser eliminadas en los primeros procesos de tratamiento del agua residual, como el desbaste, desarenado, desengrase.

Ejemplos: Plásticos, piedras, trapos, restos de comida, papeles, objetos, desechos domésticos e industriales de distintos tipos, etc.

Para eliminar los materiales groseros se utilizan sistemas de separación físicos, como tamices y rejas de desbaste de distinta tipología y disposición o sistemas que potencien la flotación o decantación.

2.- SUSTANCIAS DISUELTAS: El agua residual puede incluir sustancias que han formado una disolución verdadera y que no se pueden separar por los medios físicos habituales.

Estas sustancias pueden ser: sales, ácidos, bases, moléculas orgánicas, metales pesados, pesticidas, fenoles, tensioactivos, etc.

Este tipo de componentes del a.r. son los más difíciles de eliminar y para ello hay que recurrir a métodos físico-químicos, biológicos o físicos avanzados.

3.- COLOIDES: Son agregaciones de partículas de diversa naturaleza, con carga exterior normalmente negativa. Su tamaño varía entre 10^{-3 mm y 10-6 mm.}

Su estructura se puede explicar de la siguiente forma: Sobre las partículas nucleares de carga exterior negativa se distribuyen moléculas con carga positiva, estas a su vez se compensan con moléculas de carga exterior negativa y así sucesivamente llegar a formar una capa difusa, a partir de la cual se encuentra el disolvente (moléculas de agua).

Una representación para dar una idea sería la siguiente.

Coloide                                                                                                                                       Del Águila

4.- MATERIA EN SUSPENSIÓN: Son partículas de tamaño muy pequeño que se encuentran en el agua y conservan sus propiedades individuales. Tienen un tamaño de partícula superior a los coloides e inferior a los materiales groseros.

Las partículas en suspensión serán de la misma naturaleza que los materiales de donde provienen, pero de un tamaño tal que pueden pasar el pretratamiento del a.r. sin ser retenidos.

Si dejamos el agua residual en reposo durante mucho tiempo decantarán o flotarán.

5.- LÍQUIDOS INMISCIBLES: Son líquidos de naturaleza orgánica que tras un periodo de reposo del a.r., flotan en el agua o decantan.

Ejemplos: gotitas de aceite, grasas, etc.

Se eliminan normalmente en el pretratamiento mediante operaciones de desengrase.

6.- MICROORGANISMOS: Son seres vivos microscópicos que se encuentran, crecen  o añaden a las aguas residuales y que tienen un papel muy importante en su depuración.

Dependiendo de las características del agua, grado de depuración, etc. abundan unos microorganismos u otros: bacterias aerobias, anaerobias, facultativas, protozoos, algas, virus.

Los microorganismos nos interesan por dos motivos principalmente: Uno es por su contribución a la depuración y otro motivo es el poder patógeno que algunos poseen y pueden afectar a otros seres vivos superiores.

Los componentes de las aguas residuales (sin incluir líquidos y microorganismos) los podemos dividir por su tamaño según la gráfica siguiente.

Con este post hemos hecho una introducción a los componentes que lleva el agua residual en general. Según estos datos intuimos que los tratamientos de aguas residuales pueden hacerse por métodos físicos, químicos y biológicos o combinación de estos.

Como regla general hay que decir que cuando más pequeño es el tamaño de los componentes del agua residual, más trabajo, más energía, más productos y por tanto más dinero cuesta depurar.

Más adelante veremos las fases de una depuradora de aguas residuales tipo.